[發(fā)明專利]氧氯化裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710181650.0
• 申請日: 2007-10-22
• 公開（公告）號: CN101165032A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·卡默霍費爾;K·克雷伊奇
• 申請（專利權(quán)）人: 韋恩諾利特兩合公司
• 主分類號: C07C17/156
• 分類號: C07C17/156;C07C19/01
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 過曉東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用氯化氫和氧氣將烯烴氧氯化成氯代烷烴的裝置和方法。為此，該裝置具有進入流化床反應(yīng)器的包含催化劑顆粒的流化床的氣體入口。此外，所述流化床反應(yīng)器具有至少一個在流化床上方的反應(yīng)氣體出口以及用于放熱的氧氯化反應(yīng)的熱控制的冷卻布置。

背景技術(shù)

從DE?40?33?048?A1說明書中已知這種制備1，2-二氯乙烷的裝置和方法。在已知的方法中，根據(jù)下面的反應(yīng)方程式，使用氯化氫和氧氣或者含氧氣體如空氣通過一段氧氯化反應(yīng)使烯烴，例如乙烯，在由載體顆粒上的氯化銅(II)組成的催化劑存在下，在200-250℃的溫度和2-6巴(0.2MPa-0.6MPa)的壓力下形成1，2-二氯乙烷，也稱作“EDC”：

C₂H₄+2HCl+1/2O₂Cl-CH₂-CH₂-Cl+H₂O。

催化劑顆粒容納于作為反應(yīng)區(qū)的流化床中，并由循環(huán)氣流化，輸入氣體經(jīng)氣體入口在壓力下引入流化床中。經(jīng)流化床上方的氣體出口排出反應(yīng)氣體、水和1，2-二氯乙烷以及未反應(yīng)的乙烯、未反應(yīng)的氧氣和副產(chǎn)物，例如一氧化碳、二氧化碳和殘余氣體，并且將其大部分在于冷凝段已除去液態(tài)1，2-二氯乙烷和水后進行循環(huán)輸送。將包含副產(chǎn)物和未反應(yīng)的輸入氣體的循環(huán)輸送的氣體與乙烯混合并且輸送至反應(yīng)區(qū)，即流化床反應(yīng)器下部區(qū)域中的流化床。

氧氣和氯化氫氣流在到達反應(yīng)區(qū)之前混合并且以引起氯化氫在反應(yīng)區(qū)中反應(yīng)并且不可避免地從加入的乙烯形成少量一氧化碳和二氧化碳的用量添加。循環(huán)氣中的氧氣含量很小，使得在循環(huán)中不會形成可燃氣體混合物。由DE?40?33?048?A1的說明書中已知的一段方法和與其相關(guān)的裝置具有如下缺點：如果為了增加流化床反應(yīng)器的生產(chǎn)率并且增加每份催化劑量和時間的EDC產(chǎn)量而增加催化劑的量，則乙烯氧化率超比例(over-proportional)增加并因此使得副產(chǎn)物如一氧化碳和二氧化碳超比例增加。

因此，盡管一段布置緊湊并且在投資成本方面是有利的，但是它的缺點在于由于乙烯被氧化成二氧化碳和一氧化碳而導(dǎo)致更高的乙烯損失。因此，當(dāng)同時增加現(xiàn)有的一段布置的容量時，反應(yīng)器生產(chǎn)力的增加導(dǎo)致乙烯和氧氣產(chǎn)率相對投資成本而言尤其變差。產(chǎn)生的缺點是副產(chǎn)物形成和操作成本隨之增加。

本發(fā)明的另一個方面涉及改進氣體向流化床反應(yīng)器中的引入。就此而言，關(guān)于將氣體引入流化床反應(yīng)器中，從DE?102?23?789?A1的說明書中已知一種具有在其排放口上游和/或排放口處具有氣體流化方法的進氣管的裝置。據(jù)稱這些方法可以使包含具有氯化銅(II)涂層的氧化鋁載體的催化劑顆粒更大程度地流化并且使磨損的材料最小化。

在大的工業(yè)規(guī)模使用的常規(guī)的流化床中，磨損材料的生成是由于氧氯化反應(yīng)器上部區(qū)域中的催化劑顆粒在許多串聯(lián)的(series-connected)旋風(fēng)分離器中沉積并回收，結(jié)果大多數(shù)顆粒保留在反應(yīng)器中。但是催化劑粉塵源于旋風(fēng)分離器中和反應(yīng)器壁上以及進氣管上磨損的催化劑，從而磨損的催化劑進入離開反應(yīng)器的反應(yīng)氣體中并且到達1，2-二氯乙烷的純化(working?up)處，在那里必須將其再次分離。

因此，本發(fā)明的目的是提供用于使用氯化氫和氧氣將烯烴氧氯化為氯代烷烴的裝置和方法。使用該裝置和方法，優(yōu)選地可以使用商品氧氯化催化劑以高的比催化劑產(chǎn)量在大的工業(yè)規(guī)模制備1，2-二氯乙烷，其中乙烯生成副產(chǎn)物如二氧化碳的氧化過程被減小到最低限度，原材料產(chǎn)率增加到最大限度，并且得到更高純度的EDC，尤其是磨損的催化劑為不變的低水平或更低水平。

通過獨立權(quán)利要求的主題實現(xiàn)了所述目的。在從屬權(quán)利要求中公開了本發(fā)明有利的進一步改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了用于使用氯化氫和氧氣或含氧氣體將至少一種烯烴氧氯化成至少一種氯代烷烴的裝置，其中所述裝置具有進入流化床反應(yīng)器的包含催化劑顆粒的流化床的氣體入口。此外，所述裝置具有至少一個在流化床上方的反應(yīng)氣體出口以及用于氧氯化反應(yīng)熱控制的冷卻布置。在該新型裝置中，沿著流化床以垂直分布布置多個氣體入口。此外，所述冷卻布置具有伸入流化床中的彼此上下地垂直布置的冷卻回路。